WO2008020002A1 - Bürstendichtung für eine strömungsmaschine - Google Patents

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WO2008020002A1
WO2008020002A1 PCT/EP2007/058353 EP2007058353W WO2008020002A1 WO 2008020002 A1 WO2008020002 A1 WO 2008020002A1 EP 2007058353 W EP2007058353 W EP 2007058353W WO 2008020002 A1 WO2008020002 A1 WO 2008020002A1
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bristles
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disc
seal according
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Stefan Brück
Matthias Neef
Erik Sulda
Norbert Sürken
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • F16J15/3288—Filamentary structures, e.g. brush seals

Definitions

  • the invention relates to a brush seal for a turbomachine for sealing a gap between a rotating and a stationary component of the turbomachine, are provided in the elastically flexible bristles in a plurality of juxtaposed bristle rows.
  • sealing elements of different types are used to seal different pressure chambers.
  • contactless seals eg labyrinth seals
  • resilient contacting sealing elements are used in particular between the rotating and the stationary components.
  • brush seals are counted in which bristles are used to seal between rooms with different pressures.
  • FIG. 1 The "blow-over effect" is illustrated in FIG. 1 by a cross-sectional illustration of a ⁇ brush seal 10 in accordance with the prior art.
  • bristles 12 are arranged in a plurality of rows and fixed in a base body 14.
  • the base body 14 is Bennett- on two opposite sides by a guide plate 16 summarizes, of which the guide shown in Fig. 1, right ranges ⁇ sheet 16 so far to the lower end portion of the bristles 12, that there are 12 supporting the bristles there.
  • the bristles 12 are bent so strongly at this lower end region that medium can flow over from the left-side pressure chamber in FIG. 1 into the right-side pressure chamber.
  • Fig. 2 the "fanning" of a brush seal 10 is illustrated in a cross-sectional view corresponding to that of Fig. 1.
  • “fanning” occurs due to an unfavorable flow of the lower end portion of the bristles 12 that individual bristles are aufbogen to the left-side pressure chamber out, so turn medium from this under a pressure pi standing pressure chamber in the right side, p 2 at a lower pressure Pressure chamber can get.
  • the individual bristles are made relatively thick in previous solutions, the individual bristle ⁇ packets held by a guide plate or a support ring (see FIGS. 1 and 2, the right guide plate 16) and / or the individual Overall, the bristle package is made relatively wide or thick.
  • the tolerable pressure difference known Bürley directions continue to set the above limits.
  • the bristles with a guide plate or a support ring can not be supported arbitrarily close to an opposing component.
  • the brush seal according to the invention for a flow machine for sealing a gap between a rotating and a stationary component of the turbomachine comprises the initially elastically flexible bristles in a plurality of juxtaposed rows of bristles, wherein the brush seal according to the invention is formed in one stage. Between at least two bristle rows, a film or a disk or membrane is also arranged, which extends in the longitudinal direction of the bristles.
  • a single-stage brush seal is characterized by a bristle package comprising several closely spaced bristles.
  • Another feature of a single stage brush seal is the attachment of the bristles in a brush seal holder, wherein the bristle ends disposed in the brush seal holder are close together.
  • Multi-stage brush seals are characterized by at least two spatially separated and successively arranged Bors ⁇ tenwovene, wherein the respective bristle packets are not touching in the rule.
  • the brush seal according to the invention therefore has at least one intermediate layer in the form of a foil or a pane between the individual rows of bristles of its bristle packs.
  • the disc can be in particular a thin sheet.
  • Such films or wafers according to the invention ensure that the individual bristles and interlayers according to the invention are mutually supported.
  • the risk of buckling of bristles about the edge of a mecanicsble ⁇ Ches (see Fig. 1) or a fanning bristles (see Fig. 2) is greatly reduced according to the invention.
  • the brush seal according to the invention is also suitable for higher pressure differences.
  • the fanning of individual bristles by a swirling flow against a brush seal can be reduced with the films or wafers according to the invention, in particular on the inflow side.
  • the bristles In order to install the inventive film or disc cost at the bust like ⁇ processing and to holders permanent, it is preferably the bristles with an end portion on a base body fixed to install and the film or
  • the film or disc according to the invention preferably consists of a material with abrasive properties.
  • the film or the disc can be just as long as the bristles, whereby the rigidity of the bristle tips is increased and there ⁇ is greatly reduced by a buckling of the bristles around the edge of the guide plate.
  • the film or the disc is advantageously made of a metal matrix or of graphite.
  • the film or disc according to the invention is preferably made of plastic and / or metal. With such materials, the desired support effects can be achieved cost-effectively, depending on the required operating temperature of the brush seal.
  • the film or the disc with respect to the longitudinal extent of the bristles As long as these and / or shorter than these to gestal ⁇ th.
  • the inventive packing of Bors ⁇ th with associated film or disc can be stacked as often as desired and run arbitrarily thick.
  • the number of foils or slices and their individual thickness can be varied according to the requirements of the sealing situation.
  • the foils or plates can cast together with the associated bristles, injected, welded, wound and / or clamped ⁇ out leads.
  • the film or disc has a structure for supporting the bristles.
  • the rigidity of the sheet can be further increased.
  • the film or the disc is bent substantially in its longitudinal direction in order to avoid bending.
  • Fig. 1 shows a cross section of a brush seal according to the
  • FIG. 3 shows a cross-section and below a partially perspective view of an exemplary embodiment of a brush seal according to the prior art, which corresponds to that of FIGS. 1 and 2, 4 shows a cross section of a furtherdistinsbei ⁇ game of a brush seal according to the prior art,
  • FIG. 5 shows a cross section and below a partially per ⁇ perspective view of an embodiment of a brush seal according to the invention, which is based on a brush seal according to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows a cross section of a furtherwhosbei ⁇ game of a brush seal according to the invention, which is based on a brush seal according to FIG. 4,
  • FIG. 7 is a partial perspective view of a
  • Fig. 8 is a view seen from the bottom in the longitudinal direction of the bristles of an embodiment of OF INVENTION ⁇ to the invention brush seal,
  • FIG. 10 is a view from below in the longitudinal direction of the bristles seen an embodiment of a brush seal according to the invention
  • FIG. 11 is a view from below in the longitudinal direction of the bristles seen an embodiment of a inventions ⁇ to the invention brush seal.
  • a brush seal 10 of the prior art is illustrated, which has substantially parallel réellere ⁇ ckende bristles 12, which together form a bristle pack.
  • the bristles 12 are cast into a base body 14, which is located between two guide plates 16.
  • the guide plates 16 extend individually in the longitudinal direction of the bristles 12, wherein the right side with respect to FIG. 3 guide plate 16 is curved with its lower end portion in the direction of the bristles 12 and the bristles 12 at their lower end region supported.
  • FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of a brush seal 10 according to the prior art, in which bristles 12 are placed around a central wire 22 and are surrounded on the outside by a shell 24 which is substantially circular in cross-section.
  • the bristles 12 project from the shell 24 bezo ⁇ gene on Fig. 4 downward in the direction of a (not shown) stationary component.
  • a brush seal 10 is illustrated according to the invention, which also has bristles 12, a base body 14 and two guide plates 16.
  • the brush seal 10 likewise rotates in the direction of an arrow 18.
  • the bristles 12 are arranged substantially parallel to one another in rows of bristles 28 and between these rows of bristles 28 there are a total of two foils 30 and 32, which faces a pressure chamber 34 with comparatively low pressure Film 30 is formed closed in its film surface.
  • the film 32 which faces a pressure chamber 36 with a comparatively high pressure, is perforated by means of openings 38.
  • Fig. 5 shows a single-stage brush seal 10.
  • the two foils 30 and 32 are made of a material having abrasive properties. In this case, a metal matrix or graphite can serve as the abrasive material.
  • FIG. 7 shows a brush seal according to the invention, wherein the film 30, 32 has a structure for supporting the bristles 12.
  • the perspective view of the brush seal according to FIG. 7 shows a triangular structure of the film 30, 32.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show a sinusoidal or a U-shaped structure of the film 30, 32.
  • the film 30, 32 according to FIG. 11 is improved by webs 40 formed in the longitudinal direction of the bristles, the rigidity of the film 30, 32 is increased.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a brush seal 10 according to the invention, which is designed with regard to bristles 12, a wire 22 and a shell 24 like the exemplary embodiment of the prior art illustrated in FIG. 4.
  • a film 30 is furthermore located between the bristles 12 laid around the wire 22 so that in the region of the bristles projecting out of the shell 24 again the layering of bristles 12 perspectively illustrated in FIG. 5 below and foil 30 and 32, respectively.

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Abstract

Eine Bürstendichtung (10) für eine Strömungsmaschine zum Abdichten eines Spaltes zwischen einem rotierenden und einem stehenden Bauteil der Strömungsmaschine, bei der elastisch biegsame Borsten (12) in mehreren, nebeneinander angeordneten Borstenreihen (28) vorgesehen sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei Borstenreihen (28) eine Folie (30, 32) oder eine Scheibe angeordnet ist, welche sich in Längsrichtung der Borsten (12) erstreckt.

Description

Bürstendichtung für eine Strömungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Bürstendichtung für eine Strömungsmaschine zum Abdichten eines Spaltes zwischen einem rotierenden und einem stehenden Bauteil der Strömungsmaschine, bei der elastisch biegsame Borsten in mehreren, nebeneinander angeordneten Borstenreihen vorgesehen sind.
In Strömungsmaschinen mit rotierenden und stehenden Bauteilen werden Dichtelemente unterschiedlicher Bauart zur Abdichtung verschiedener Druckräume verwendet. Hierbei kommen zwischen den rotierenden und den stehenden Bauteilen insbesondere berührungslose Dichtungen (z. B. Labyrinthdichtungen) oder nachgiebige berührende Dichtelemente zum Einsatz. Zu nachgie¬ bigen berührenden Dichtelementen werden unter anderem so genannte Bürstendichtungen gezählt, bei denen Borsten zur Abdichtung zwischen Räumen mit unterschiedlichen Drücken verwendet werden.
Während berührungslose Dichtungen zum Abdichten von Druckdif¬ ferenzen von einigen Millibar bis zu mehreren hundert bar geeignet sind, ist der Verwendungsbereich von Bürstendichtungen selbst bei mehrstufiger Anordnung (mehrere Bürstendichtungen hintereinander) aufgrund des "Blow-Over-Effektes" und eines "Auffächerns" in Bezug auf die maximale Druckdifferenz be¬ grenzt .
Der "Blow-Over-Effekt" ist in Fig. 1 durch eine Querschnitts¬ darstellung einer Bürstendichtung 10 gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht. Bei dieser Bürstendichtung 10 sind Borsten 12 in mehreren Reihen angeordnet und in einem Grundkörper 14 befestigt. Der Grundkörper 14 ist an zwei gegenüberliegenden Seiten von je einem Führungsblech 16 einge- fasst, von denen das in Fig. 1 rechts dargestellte Führungs¬ blech 16 derart weit an den unteren Endbereich der Borsten 12 reicht, dass es die Borsten 12 dort abstützt. Bei einer ent¬ sprechend hohen Druckdifferenz "pi >> p2"an der Bürstendich- tung 10 werden die Borsten 12 an diesem unteren Endbereich jedoch derart stark gebogen, dass Medium von dem in Fig. 1 linksseitigen Druckraum in den rechtsseitigen Druckraum überströmen kann.
In Fig. 2 ist das "Auffächern" einer Bürstendichtung 10 an einer Querschnittsdarstellung entsprechend der von Fig. 1 veranschaulicht. Beim "Auffächern" kommt es aufgrund einer ungünstigen Anströmung des unteren Endbereiches der Borsten 12 dazu, dass einzelne Borsten zum linksseitigen Druckraum hin aufbogen werden, sodass wiederum Medium aus diesem unter einem Druck pi stehenden Druckraum in den rechtsseitigen, unter einem niedrigeren Druck p2 stehenden Druckraum gelangen kann .
Um die Leistungsfähigkeit bekannter Bürstendichtungen zu steigern, werden bei bisherigen Lösungen die einzelnen Borsten vergleichsweise dick ausgeführt, die einzelnen Borsten¬ pakete durch ein Führungsblech bzw. einen Stützring gehalten (siehe Fig. 1 und 2, das rechte Führungsblech 16) und/oder das einzelne Borstenpaket insgesamt relativ breit bzw. dick ausgeführt .
Trotzdem sind der ertragbaren Druckdifferenz bekannter Bürs- tendichtungen weiterhin die oben genannten Grenzen gesetzt. Insbesondere können aufgrund des notwendigen Radialspiels zwischen den rotierenden und stehenden Bauteilen die Borsten mit einem Führungsblech bzw. einem Stützring nicht beliebig nah an einem gegenüberliegenden Bauteil abgestützt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bürstendichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass bei einer damit ausgerüsteten Strömungsmaschine höhere Druckdifferenzen abgedichtet werden können.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Bürstendichtung ge¬ mäß Anspruch 1 und einer Strömungsmaschine gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Bürstendichtung für eine Strömungsma- schine zum Abdichten eines Spaltes zwischen einem rotierenden und einem stehenden Bauteil der Strömungsmaschine weist die eingangs genannten elastisch biegsamen Borsten in mehreren, nebeneinander angeordneten Borstenreihen auf, wobei die erfindungsgemäße Bürstendichtung einstufig ausgebildet ist. Zwischen mindestens zwei Borstenreihen ist darüber hinaus eine Folie oder eine Scheibe bzw. Membran angeordnet, welche sich in Längsrichtung der Borsten erstreckt.
Eine einstufige Bürstendichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Borsten im Wesentlichen berührend über ihre
Länge angeordnet sind und dadurch ein Borstenpaket gebildet wird. Somit zeichnet sich eine einstufige Bürstendichtung durch ein mehrere eng beieinander liegenden Borsten umfassendes Borstenpaket aus. Ein weiteres Merkmal einer einstufigen Bürstendichtung ist die Befestigung der Borsten in einem Bürstendichtungshalter, wobei die im Bürstendichtungshalter angeordneten Borstenenden eng beieinander liegen.
Mehrstufige Bürstendichtungen zeichnen sich durch zumindest zwei räumlich getrennte und hintereinander angeordnete Bors¬ tenpakete aus, wobei die jeweiligen Borstenpakete sich in der Regel nicht berühren.
Die Bürstendichtung gemäß der Erfindung weist also zwischen den einzelnen Borstenreihen seiner Borstenpakete mindestens eine Zwischenlage in Form einer Folie oder einer Scheibe auf. Die Scheibe kann dabei insbesondere ein dünnes Blech sein. Mit den derartigen erfindungsgemäßen Folien bzw. Scheiben wird erreicht, dass sich die einzelnen Borsten und erfin- dungsgemäßen Zwischenlagen gegenseitig stützen. Die Gefahr eines Umknickens von Borsten um die Kante eines Führungsble¬ ches (siehe Fig. 1) oder eines Auffächerns von Borsten (siehe Fig. 2) ist erfindungsgemäß stark vermindert. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Bürstendichtung auch für höhere Druckdifferenzen geeignet. Das Auffächern einzelner Borsten durch eine drallbehaftete Anströmung einer Bürstendichtung kann mit den erfindungsgemäßen Folien oder Scheiben insbeson- dere einströmseitig vermindert werden.
Um die erfindungsgemäße Folie oder Scheibe an der Büstendich¬ tung kostengünstig anbringen und dauerhaft haltern zu können, ist es bevorzugt die Borsten mit einem Endbereich an einem Grundkörper ortsfest anzubringen und die Folie oder die
Scheibe mit einem Randbereich ebenfalls mittels diesem Grund¬ körper zwischen den Borsten zu halten.
Die erfindungsgemäße Folie oder Scheibe besteht bevorzugt aus einem Material mit abrasiven Eigenschaften. So kann die Folie oder die Scheibe genau so lang wie die Borsten sein, wodurch die Steifigkeit der Borstenspitzen vergrößert wird und da¬ durch ein Umknicken der Borsten um die Kante des Führungsblechs stark vermindert wird. Die Folie oder die Scheibe ist hierbei vorteilhafterweise aus einer Metall-Matrix oder aus Graphit hergestellt.
Die erfindungsgemäße Folie oder Scheibe ist bevorzugt aus Kunststoff und/oder Metall hergestellt. Mit derartigen Mate- rialen können die gewünschten Stützeffekte je nach erforderlicher Betriebstemperatur der Bürstendichtung kostengünstig erzielt werden.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß bevorzugt die Folie oder die Scheibe zumindest abschnittsweise perforiert und/oder zumindest abschnittsweise geschlitzt zu gestalten. Mit derartigen Bürstendichtungen kann der "Blow-Down-Effekt " der Bürstendichtung (d.h. das Schließen der Bürstendichtung durch radiale Druckkräfte auf das zugehörige Borstenpaket) aufrechterhalten werden.
Schließlich ist es erfindungsgemäß bevorzugt, die Folie oder die Scheibe hinsichtlich der Längserstreckung der Borsten genauso lang wie diese und/oder kürzer als diese zu gestal¬ ten. Ferner lässt sich die erfindungsgemäße Packung von Bors¬ ten mit zugehöriger Folie oder Scheibe beliebig oft stapeln und beliebig dick ausführen. Die Anzahl von Folien oder Scheiben sowie deren einzelnen Dicke kann je nach Anforderung an die Dichtsituation variiert werden. Die Folien oder Scheiben können zusammen mit den zugehörigen Borsten vergossen, eingespritzt, verschweißt, gewickelt und/oder geklemmt ausge¬ führt werden.
Bevorzugt weist die Folie oder die Scheibe eine Struktur zum Stützen der Borsten auf. Durch diese vergleichsweise leicht herstellbare Maßnahme kann die Steifigkeit des Blechs weiter erhöht werden. Dabei wird die Folie oder die Scheibe in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen geknickt, um damit ein Verbiegen zu vermeiden.
Vorteilhafterweise wird die Folie oder die Scheibe sinusför¬ mig, U-förmig oder dreieckförmig gewellt ausgebildet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsge¬ mäßen Bürstendichtung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Bürstendichtung gemäß dem
Stand der Technik zur obigen Erläuterung des "Blow-
Over-Effektes",
Fig. 2 einen Querschnitt einer Bürstendichtung gemäß dem Stand der Technik zur obigen Erläuterung des "Auf- fächerns" ,
Fig. 3 einen Querschnitt und darunter eine teilweise per- spektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Bürstendichtung gemäß dem Stand der Technik, welches jenem der Fig. 1 und 2 entspricht, Fig. 4 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbei¬ spiels einer Bürstendichtung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 5 einen Querschnitt und darunter eine teilweise per¬ spektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bürstendichtung, welche auf einer Bürstendichtung gemäß Fig. 3 basiert,
Fig. 6 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbei¬ spiels einer erfindungsgemäßen Bürstendichtung, welche auf einer Bürstendichtung gemäß Fig. 4 basiert,
Fig. 7 eine teilweise perspektivische Ansicht eines
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bürs¬ tendichtung mit einer gewellten Struktur der Scheibe,
Fig. 8 eine Ansicht von unten in Längsrichtung der Borsten gesehen eines Ausführungsbeispiels einer erfin¬ dungsgemäßen Bürstendichtung,
Fig. 9 eine Ansicht von unten in Längsrichtung der Borsten gesehen eines Ausführungsbeispiel einer erfindungs¬ gemäßen Bürstendichtung,
Fig. 10 eine Ansicht von unten in Längsrichtung der Borsten gesehen eines Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Bürstendichtung,
Fig. 11 eine Ansicht von unten in Längsrichtung der Borsten gesehen eines Ausführungsbeispiels einer erfin¬ dungsgemäßen Bürstendichtung. In Fig. 3 ist eine Bürstendichtung 10 des Standes der Technik veranschaulicht, welche sich im Wesentlichen parallel erstre¬ ckende Borsten 12 aufweist, die zusammen ein Borstenpaket bilden. Die Borsten 12 sind in einen Grundkörper 14 eingegos- sen, der sich zwischen zwei Führungsblechen 16 befindet. Die Führungsbleche 16 erstrecken sich einzeln in Längsrichtung der Borsten 12, wobei das bezogen auf Fig. 3 rechtsseitige Führungsblech 16 mit seinem unteren Endbereich in Richtung zu den Borsten 12 gekrümmt ist und die Borsten 12 an deren unte- ren Endbereich abstützt. Beim Rotieren der derartigen Bürstendichtung 10 in Richtung eines Pfeils 18 erfahren die bezogen auf Fig. 3 unteren Endbereiche der Borsten 12 einen Reibungswiderstand an einem (in den Fig. 3 bis 6 jeweils nicht dargestellten) gegenüberliegenden stehenden Bauteil, und die Borsten 12 werden dadurch entgegen ihrer Hauptbewegungsrichtung um einen Winkel 20 gekrümmt.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Bürstendichtung 10 gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht, bei dem Bors- ten 12 um einen zentralen Draht 22 gelegt und außenseitig von einer im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigen Schale 24 umfasst sind. Die Borsten 12 ragen aus dieser Schale 24 bezo¬ gen auf Fig. 4 nach unten in Richtung auf ein (nicht dargestelltes) stehendes Bauteil heraus.
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer Bürstendichtung 10 gemäß der Erfindung veranschaulicht, welche ebenfalls Borsten 12, einen Grundkörper 14 sowie zwei Führungsbleche 16 aufweist. Die Bürstendichtung 10 rotiert ebenfalls in Rich- tung eines Pfeils 18. Die Borsten 12 sind dabei im wesentlich parallel zueinander in Borstenreihen 28 angeordnet und zwischen diesen Borstenreihen 28 befinden sich insgesamt zwei Folien 30 und 32. Die dabei einem Druckraum 34 mit vergleichsweise niedrigem Druck zugewandte Folie 30 ist in ihrer Folienfläche geschlossen ausgebildet. Hingegen ist die Folie 32, welche einen Druckraum 36 mit vergleichsweise hohem Druck zugewandt ist, mittels Öffnungen 38 perforiert ausgestaltet. Die Fig. 5 zeigt eine einstufige Bürstendichtung 10. Die zwei Folien 30 und 32 sind aus einem Material mit abrasiven Eigenschaften hergestellt. Als abrasives Material kann hierbei eine Metall-Matrix oder Graphit dienen.
Die Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Bürstendichtung, wobei die Folie 30, 32 eine Struktur zum Stützen der Borsten 12 aufweist. Die perspektivische Darstellung der Bürstendichtung gemäß Fig. 7 zeigt eine dreieckförmige Struktur der Folie 30, 32.
In der Fig. 8 ist die dreieckförmige Struktur von unten gezeigt.
Die Fig. 9 und die Fig. 10 zeigen eine sinusförmige bzw. eine U-förmige Struktur der Folie 30, 32. Die Folie 30, 32 gemäß Fig. 11 wird durch in Längsrichtung der Borsten ausgebildete Stege 40 verbessert, wobei die Steifigkeit der Folie 30, 32 erhöht wird.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Bürstendichtung 10 dargestellt, welches hinsichtlich Borsten 12, einem Draht 22 und einer Schale 24 wie das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel des Standes der Technik gestaltet ist. Zwischen den um den Draht 22 gelegten Borsten 12 befindet sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 jedoch ferner eine Folie 30, sodass sich im Be¬ reich der aus der Schale 24 herausragenden Borsten wiederum die in Fig. 5 unten perspektivisch veranschaulichte Schichtung von Borsten 12 und Folie/n 30 bzw. 32 ergibt.

Claims

Patentansprüche
1. Einstufige Bürstendichtung (10) für eine Strömungsma- schine zum Abdichten eines Spaltes zwischen einem rotierenden und einem stehenden Bauteil der Strömungsmaschine, bei der elastisch biegsame Borsten (12) in mehreren, nebeneinander angeordneten Borstenreihen (28) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei Borstenreihen (28) eine Folie (30, 32) oder eine Scheibe angeordnet ist, welche sich in Längsrichtung der Borsten (12) erstreckt.
2. Bürstendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (12) mit einem Endbereich an einem Grundkörper (14) ortsfest angebracht sind und die Folie (30, 32) oder die Scheibe mit einem Randbereich ebenfalls mit diesem Grundkörper (14) zwischen den Borsten (12) gehalten ist.
3. Bürstendichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Folie (30, 32) oder die Scheibe aus einem Mate¬ rial mit abrasiven Eigenschaften besteht.
4. Bürstendichtung nach Anspruch 3, wobei die Folie (30, 32) oder die Scheibe aus einer Metall- Matrix oder aus Graphit hergestellt ist.
5. Bürstendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (30, 32) oder die Scheibe aus Kunststoff herge¬ stellt ist.
6. Bürstendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (30, 32) oder die Scheibe aus Metall hergestellt ist .
7. Bürstendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (30, 32) oder die Scheibe zumindest abschnittsweise perforiert gestaltet ist.
8. Bürstendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (30, 32) oder die Scheibe zumindest abschnittsweise geschlitzt gestaltet ist.
9. Bürstendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (30, 32) oder die Scheibe hinsichtlich der Längs¬ erstreckung der Borsten (12) genauso lang wie diese gestal- tet ist.
10. Bürstendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (30, 32) oder die Scheibe hinsichtlich der Längs- erstreckung der Borsten (12) kürzer als diese gestaltet ist .
11. Bürstendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie (30, 32) oder die Scheibe eine Struktur zum Stützen der Borsten aufweist.
12. Bürstendichtung nach Anspruch 11, wobei die Folie (30, 32) oder die Scheibe gewellt ist.
13. Bürstendichtung nach Anspruch 12, wobei die Folie (30, 32) oder die Scheibe sinusförmig, U- förmig oder dreieckförmig gewellt ist.
14. Strömungsmaschine mit einer Bürstendichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
PCT/EP2007/058353 2006-08-18 2007-08-13 Bürstendichtung für eine strömungsmaschine Ceased WO2008020002A1 (de)

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